JP3769822B2 - Method and apparatus for calculating coal output when purging mill residue of coal fired boiler - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石炭焚ボイラのミル残炭パージ時における出炭量算出方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、石炭焚ボイラの場合、図3に示される如く、コールバンカ1に貯留された石炭を、モータ等の駆動装置2によって駆動される給炭機3により、石炭粉砕用のミル4へ投入し、該ミル4において粉砕された微粉炭を微粉炭管5を介してバーナ6へ空気搬送し、ボイラ7の火炉8内において燃焼させるようになっている。
【0003】
尚、図中、9はモータ等の駆動装置10によって開閉される石炭ゲートである。
【0004】
前記ミル4からボイラ7の火炉8内へ供給される石炭(微粉炭)の出炭量は、直接計測することができないため、給炭機3上に現在ある石炭の重量を図示していないロードセル等で測定すると共に、給炭機3の駆動装置2の回転数を測定し、これらの積を給炭機3からミル4へ供給される給炭量とし、該給炭量を前記ミル4からボイラ7の火炉8内へ供給されるであろう石炭の出炭量としている。
【0005】
又、前記ミル4は、一基のボイラ7に対して、通常、複数台(例えば六台)設けられており、ボイラ7の定常運転時においては、各ミル4の出炭量の合計と、ボイラ負荷指令(MWD)に基づく燃料流量指令とを比較し、該比較結果に応じて各給炭機3への給炭量指令を求め、該給炭量指令に基づいて各給炭機3の制御を行うようになっている。
【0006】
一方、例えば、一台のミル4に何らかの異常が発生した場合、該ミル4と、それに対応する給炭機3とを緊急停止させるが、何らかの異常が発生したミル4をそのまま放置しておくと、ミル4内に残った石炭が発火する可能性があるため、ミル4の緊急停止後、ミル4内に残った石炭を火炉8内へパージする、いわゆる残炭パージを行う必要がある。
【0007】
しかしながら、前述の如く、一台のミル4を緊急停止した後、残りの複数台(例えば五台)のミル4からボイラ7の火炉8内へ供給される石炭の出炭量がバランスしている状態で、緊急停止したミル4の残炭パージを行った場合、前記燃料流量指令を上回る必要以上の石炭がボイラ7の火炉8内へ供給されてしまうこととなり、燃料過多となって排ガスO2が低下したり、蒸気温度が上昇する虞れがあった。
【0008】
このため、従来においては、図4及び図5に示される如く、定常運転時には給炭機3からミル4へ投入される給炭量11をそのまま信号12として出力する(図中、b側に切り換えられる)一方、ミルトリップ時には給炭機3停止時点での給炭量11をホールドして残炭量を表わす信号12として出力する(図中、a側に切り換えられる)切換器13と、
ミルトリップ後の残炭パージミル起動指令14が出力された時点から所要時間(t[分])の間だけ“1”の信号15を出力するタイマ16と、
定常運転時には信号発生器17から出力される“0”の信号18を信号19として出力する(図中、b側に切り換えられる)一方、ミルトリップ後の残炭パージミル起動時には前記切換器13から出力される信号12を、前記タイマ16で設定された時間の間だけ信号19として出力する(図中、a側に切り換えられる)切換器20と、
該切換器20から出力される信号19が変化した場合に、その信号19の変化に対し、予め設定した時間遅れが生じるよう追従させて、残炭パージ時にミル4から出炭されると予測される出炭量模擬信号21を出力する一次遅れ器22と、該一次遅れ器22から出力される出炭量模擬信号21を前記給炭機3からミル4へ投入される給炭量11に加え、出炭量23を出力する加算器24と
から出炭量算出装置を構成していた。
【0009】
前述の如き従来の出炭量算出装置の場合、定常運転時には、給炭機3からミル4へ投入される給炭量11が加算器24へ出力されると共に、該給炭量11が切換器13を経由し、そのまま信号12として切換器20へ出力されるが、該切換器20においては定常運転時には信号発生器17から出力される“0”の信号18が信号19として一次遅れ器22へ出力され、該一次遅れ器22から前記加算器24へ出力される出炭量模擬信号21は“0”となるため、加算器24からは給炭量11がそのまま出炭量23として出力される。
【0010】
一方、ミル4に何らかの異常が発生し、該ミル4と、それに対応する給炭機3とを緊急停止させた場合、図5に示される如く、給炭量11はミルトリップ時にx[ton/h]から“0”となるが、切換器13は給炭機3停止時点での給炭量11をホールドして残炭量を表わす信号12として切換器20へ出力する。
【0011】
ミルトリップ後、残炭パージミル起動指令14が出力されると、タイマ16から所要時間(t[分])の間だけ“1”の信号15が出力され、前記切換器13から出力される信号12が、前記タイマ16で設定された時間の間だけ切換器20から信号19として一次遅れ器22へ出力され、該一次遅れ器22においては、切換器20から出力される信号19の変化に対し、予め設定した時間遅れが生じるよう追従させて、残炭パージ時にミル4から出炭されると予測される出炭量模擬信号21が加算器24へ出力され、該加算器24において、前記一次遅れ器22から出力される出炭量模擬信号21が前記給炭機3からミル4へ投入される給炭量11(ミルトリップ後は“0”となっている)に加えられ、出炭量23として出力される。
【0012】
これにより、一台のミル4を緊急停止した後、残りの複数台(例えば五台)のミル4からボイラ7の火炉8内へ供給される石炭の出炭量23がバランスしている状態で、緊急停止したミル4の残炭パージを行った場合には、残炭パージによってボイラ7の火炉8内へ供給される石炭の出炭量23の分だけ、残りの複数台のミル4からボイラ7の火炉8内へ供給される石炭の出炭量23が減少される。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
前述の如く、残炭パージを開始してミル4から石炭が出炭される場合、その出炭量23は、残炭パージ開始からある時間経過するまでは増加して行き、その後、略一定となる状態が所定時間継続し、続いて減少して行くパターンとなるが、前述の如く、単に一次遅れ器22を設けて出炭量模擬信号21を作成するのでは、残炭パージ開始からある時間経過するまでの出炭量23増加の傾きと、出炭量23減少の傾きとを一義的に決まる同一のカーブでしか設定することができないため、実際の出炭量との誤差が大きくなり、精度的に見て充分であるとは言えず、依然として燃料過多となって排ガスO2が低下したり、蒸気温度が上昇する虞れがあり、改善の余地が残されていた。
【0014】
本発明は、斯かる実情に鑑み、残炭パージ時にミル4から出炭されると予測される出炭量23を精度よく求めることができ、燃料流量指令を上回る必要以上の石炭がボイラ7の火炉8内へ供給されてしまうことをなくし、排ガスO2の低下並びに蒸気温度の上昇を防止し得る石炭焚ボイラのミル残炭パージ時における出炭量算出方法及び装置を提供しようとするものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ミルトリップ時に給炭機3停止時点での給炭量11をホールドして残炭量とし、該残炭量に対して、時間の関数として与えられる出炭量模擬ゲイン34を掛け、残炭パージ時にミル4から出炭されると予測される出炭量23を求めることを特徴とする石炭焚ボイラのミル残炭パージ時における出炭量算出方法にかかるものである。
【0016】
又、本発明は、定常運転時には給炭機3からミル4へ投入される給炭量11をそのまま信号12として出力する一方、ミルトリップ時には給炭機3停止時点での給炭量11をホールドして残炭量を表わす信号12として出力する切換器13と、
定常運転時には信号発生器25から出力される“0”の信号26を信号30として出力する一方、ミルトリップ後の残炭パージミル起動時には信号発生器27から出力される“1”の信号28を信号30として出力する切換器29と、
該切換器29から出力される信号30が“0”から“1”へ変化した場合に、その変化率を設定値以下の範囲内に制限する処理を行って変化率補正信号32を出力する変化率制限器31と、
該変化率制限器31から出力される変化率補正信号32に基づき出炭量模擬ゲイン34を求めて出力する関数発生器33と、
該関数発生器33から出力される出炭量模擬ゲイン34を前記切換器13から出力される給炭量11の信号12に掛け、残炭パージ時にミル4から出炭されると予測される出炭量模擬信号21を出力する乗算器35と、
該乗算器35から出力される出炭量模擬信号21を前記給炭機3からミル4へ投入される給炭量11に加え、出炭量23を出力する加算器24と
を備えたことを特徴とする石炭焚ボイラのミル残炭パージ時における出炭量算出装置にかかるものである。
【0017】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【0018】
本発明の石炭焚ボイラのミル残炭パージ時における出炭量算出方法においては、ミルトリップ時に給炭機3停止時点での給炭量11をホールドして残炭量とし、該残炭量に対して、予め行ったテストデータに基づき時間の関数として与えられる出炭量模擬ゲイン34が掛けられ、残炭パージ時にミル4から出炭されると予測される出炭量23が求められる。
【0019】
又、本発明の石炭焚ボイラのミル残炭パージ時における出炭量算出装置においては、定常運転時には、給炭機3からミル4へ投入される給炭量11が加算器24へ出力されると共に、該給炭量11が切換器13を経由し、そのまま信号12として乗算器35へ出力されるが、該乗算器35には、定常運転時には信号発生器25から出力される“0”の信号26が切換器29と変化率制限器31と関数発生器33とを介して出炭量模擬ゲイン34として出力され、乗算器35から前記加算器24へ出力される出炭量模擬信号21は“0”となるため、加算器24からは給炭量11がそのまま出炭量23として出力される一方、ミル4に何らかの異常が発生し、該ミル4と、それに対応する給炭機3とを緊急停止させた場合、給炭量11はミルトリップ時に“0”となるが、切換器13は給炭機3停止時点での給炭量11をホールドして残炭量を表わす信号12として乗算器35へ出力し、ミルトリップ後、残炭パージのためにミル4が起動されると、信号発生器27から出力される“1”の信号28が切換器29から信号30として変化率制限器31へ出力され、該変化率制限器31において、“0”から“1”へ変化した切換器29からの信号30の変化率を設定値以下の範囲内に制限する処理が行われ、変化率補正信号32が関数発生器33へ出力され、該関数発生器33において前記変化率制限器31から出力される変化率補正信号32に基づき出炭量模擬ゲイン34が求められて乗算器35へ出力され、該乗算器35において、前記関数発生器33から出力される出炭量模擬ゲイン34が前記切換器13から出力される給炭量11の信号12に掛けられ、残炭パージ時にミル4から出炭されると予測される出炭量模擬信号21が前記加算器24へ出力され、該加算器24において、前記乗算器35から出力される出炭量模擬信号21が前記給炭機3からミル4へ投入される給炭量11(ミルトリップ後は“0”となっている)に加えられ、出炭量23として出力される。
【0020】
これにより、一台のミル4を緊急停止した後、残りの複数台のミル4からボイラ7の火炉8内へ供給される石炭の出炭量23がバランスしている状態で、緊急停止したミル4の残炭パージを行った場合には、残炭パージによってボイラ7の火炉8内へ供給される石炭の出炭量23の分だけ、残りの複数台のミル4からボイラ7の火炉8内へ供給される石炭の出炭量23が減少される。
【0021】
ここで、従来のように、単に一次遅れ器22を設けて出炭量模擬信号21を作成するのでは、残炭パージ開始からある時間経過するまでの出炭量23増加の傾きと、出炭量23減少の傾きとを一義的に決まる同一のカーブでしか設定することができないが、本発明の場合には、変化率制限器31と関数発生器33との組合せにより、残炭パージ開始からある時間経過するまでの出炭量23増加の傾きと、出炭量23が略一定となる状態と、出炭量23減少の傾きとをそれぞれ、実機でのテストデータに対応させた時間の関数として設定することができるため、前記加算器24から出力される出炭量23と実際の出炭量との誤差が最小限に抑えられ、燃料過多となって排ガスO2が低下したり、蒸気温度が上昇することがなくなる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【0023】
図1及び図2は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図3〜図5と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、29は定常運転時には信号発生器25から出力される“0”の信号26を信号30として出力する一方、ミルトリップ後の残炭パージミル起動時には信号発生器27から出力される“1”の信号28を信号30として出力する切換器、31は前記切換器29から出力される信号30が“0”から“1”へ変化した場合に、その変化率を設定値以下の範囲内に制限する処理を行って変化率補正信号32を出力する変化率制限器、33は前記変化率制限器31から出力される変化率補正信号32に基づき出炭量模擬ゲイン34を求めて出力する関数発生器、35は前記関数発生器33から出力される出炭量模擬ゲイン34を切換器13から出力される給炭量11の信号12に掛け、残炭パージ時にミル4から出炭されると予測される出炭量模擬信号21を出力する乗算器であり、該乗算器35から出力される出炭量模擬信号21を、加算器24において給炭機3からミル4へ投入される給炭量11に加え、出炭量23を出力するよう構成してある。
【0024】
尚、前記変化率制限器31の変化率と、関数発生器33の関数は、それぞれ予め行ったテストデータに基づいて設定するようになっている。
【0025】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【0026】
定常運転時には、給炭機3からミル4へ投入される給炭量11が加算器24へ出力されると共に、該給炭量11が切換器13を経由し、そのまま信号12として乗算器35へ出力されるが、該乗算器35には、定常運転時には信号発生器25から出力される“0”の信号26が切換器29と変化率制限器31と関数発生器33とを介して出炭量模擬ゲイン34として出力され、乗算器35から前記加算器24へ出力される出炭量模擬信号21は“0”となるため、加算器24からは給炭量11がそのまま出炭量23として出力される。
【0027】
一方、ミル4に何らかの異常が発生し、該ミル4と、それに対応する給炭機3とを緊急停止させた場合、図2に示す如く、給炭量11はミルトリップ時にx[ton/h]から“0”となるが、切換器13は給炭機3停止時点での給炭量11をホールドして残炭量を表わす信号12として乗算器35へ出力する。
【0028】
ミルトリップ後、残炭パージのためにミル4が起動されると、信号発生器27から出力される“1”の信号28が切換器29から信号30として変化率制限器31へ出力され、該変化率制限器31において、“0”から“1”へ変化した切換器29からの信号30の変化率を設定値以下の範囲内に制限する処理が行われ、変化率補正信号32が関数発生器33へ出力され、該関数発生器33において前記変化率制限器31から出力される変化率補正信号32に基づき出炭量模擬ゲイン34が求められて乗算器35へ出力され、該乗算器35において、前記関数発生器33から出力される出炭量模擬ゲイン34が前記切換器13から出力される給炭量11の信号12に掛けられ、残炭パージ時にミル4から出炭されると予測される出炭量模擬信号21が前記加算器24へ出力され、該加算器24において、前記乗算器35から出力される出炭量模擬信号21が前記給炭機3からミル4へ投入される給炭量11(ミルトリップ後は“0”となっている)に加えられ、出炭量23として出力される。
【0029】
これにより、一台のミル4を緊急停止した後、残りの複数台(例えば五台)のミル4からボイラ7の火炉8内へ供給される石炭の出炭量23がバランスしている状態で、緊急停止したミル4の残炭パージを行った場合には、残炭パージによってボイラ7の火炉8内へ供給される石炭の出炭量23の分だけ、残りの複数台のミル4からボイラ7の火炉8内へ供給される石炭の出炭量23が減少される。
【0030】
ここで、従来のように、単に一次遅れ器22を設けて出炭量模擬信号21を作成するのでは、残炭パージ開始からある時間経過するまでの出炭量23増加の傾きと、出炭量23減少の傾きとを一義的に決まる同一のカーブでしか設定することができないが、本図示例の場合には、変化率制限器31と関数発生器33との組合せにより、残炭パージ開始からある時間経過するまでの出炭量23増加の傾きと、出炭量23が略一定となる状態と、出炭量23減少の傾きとをそれぞれ、実機でのテストデータに対応させた時間の関数として設定することができるため、前記加算器24から出力される出炭量23と実際の出炭量との誤差が最小限に抑えられ、燃料過多となって排ガスO2が低下したり、蒸気温度が上昇することがなくなる。
【0031】
こうして、残炭パージ時にミル4から出炭されると予測される出炭量23を精度よく求めることができ、燃料流量指令を上回る必要以上の石炭がボイラ7の火炉8内へ供給されてしまうことをなくし、排ガスO2の低下並びに蒸気温度の上昇を防止し得る。
【0032】
尚、本発明の石炭焚ボイラのミル残炭パージ時における出炭量算出方法及び装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0033】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の石炭焚ボイラのミル残炭パージ時における出炭量算出方法及び装置によれば、残炭パージ時にミル4から出炭されると予測される出炭量23を精度よく求めることができ、燃料流量指令を上回る必要以上の石炭がボイラ7の火炉8内へ供給されてしまうことをなくし、排ガスO2の低下並びに蒸気温度の上昇を防止し得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例のブロック図である。
【図2】本発明を実施する形態の一例のタイムチャート図である。
【図3】一般的な石炭焚ボイラの石炭の供給系統を表わす概略図である。
【図4】従来の石炭焚ボイラのミル残炭パージ時における出炭量算出装置の一例を表わすブロック図である。
【図5】図4に示す従来例のタイムチャート図である。
【符号の説明】
3 給炭機
4 ミル
11 給炭量
12 信号
13 切換器
21 出炭量模擬信号
23 出炭量
24 加算器
25 信号発生器
26 信号
27 信号発生器
28 信号
29 切換器
30 信号
31 変化率制限器
32 変化率補正信号
33 関数発生器
34 出炭量模擬ゲイン
35 乗算器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for calculating the amount of coal output when purging mill residual coal in a coal fired boiler.
[0002]
[Prior art]
In general, in the case of a coal fired boiler, as shown in FIG. 3, the coal stored in the
[0003]
In the figure, 9 is a coal gate that is opened and closed by a
[0004]
Since the amount of coal (pulverized coal) supplied from the mill 4 to the
[0005]
Moreover, the said mill 4 is normally provided with multiple units | sets (for example, 6 units | sets) with respect to the one boiler 7, The total amount of coal output of each mill 4 at the time of the steady operation of the boiler 7, The fuel flow rate command based on the boiler load command (MWD) is compared, a coal feed amount command to each
[0006]
On the other hand, for example, when some abnormality occurs in one mill 4, the mill 4 and the
[0007]
However, as described above, after the emergency stop of one mill 4, the amount of coal discharged from the remaining plurality of (for example, five) mills 4 into the
[0008]
For this reason, conventionally, as shown in FIGS. 4 and 5, during the steady operation, the amount of
A
During steady operation, a “0” signal 18 output from the
When the
[0009]
In the case of the conventional coal output calculation device as described above, during steady operation, the
[0010]
On the other hand, when an abnormality occurs in the mill 4 and the mill 4 and the
[0011]
When the remaining coal purge
[0012]
Thereby, after the emergency stop of one mill 4, the
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when the remaining coal purge is started and coal is discharged from the mill 4, the
[0014]
In view of such circumstances, the present invention can accurately determine the
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present invention holds the
[0016]
Further, according to the present invention, the coal supply amount 11 input from the
During steady operation, a “0”
When the
A
The coal
A coal
[0017]
According to the above means, the following operation can be obtained.
[0018]
In the method for calculating the coal output when purging the mill residual coal of the coal fired boiler of the present invention, the
[0019]
Moreover, in the coal discharge amount calculation apparatus at the time of purge of mill residual coal of the coal fired boiler according to the present invention, the
[0020]
Thus, after the emergency stop of one of the mills 4, the emergency stop mill in a state where the
[0021]
Here, as in the prior art, the primary delay unit 22 is simply provided to generate the coal
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0023]
1 and 2 show an example of an embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 3 to 5 denote the same components, and 29 is a signal generator during steady operation. A switch that outputs the
[0024]
The change rate of the
[0025]
Next, the operation of the illustrated example will be described.
[0026]
At the time of steady operation, the
[0027]
On the other hand, when an abnormality occurs in the mill 4 and the mill 4 and the
[0028]
After the mill trip, when the mill 4 is started to purge the remaining coal, a signal 28 of “1” output from the
[0029]
Thereby, after the emergency stop of one mill 4, the
[0030]
Here, as in the prior art, the primary delay unit 22 is simply provided to generate the coal
[0031]
In this way, the
[0032]
It should be noted that the coal output amount calculation method and apparatus at the time of purging the mill residual coal of the coal fired boiler of the present invention are not limited to the above illustrated examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course, it can be added.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the coal output amount calculation method and apparatus at the time of the remaining coal purge of the coal fired boiler according to the present invention, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a time chart illustrating an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a coal supply system of a general coal fired boiler.
FIG. 4 is a block diagram showing an example of a coal output calculation device at the time of purging mill residual coal of a conventional coal fired boiler.
5 is a time chart of the conventional example shown in FIG.
[Explanation of symbols]
3 Coal feeder 4
Claims (2)
定常運転時には信号発生器(25)から出力される“0”の信号(26)を信号(30)として出力する一方、ミルトリップ後の残炭パージミル起動時には信号発生器(27)から出力される“1”の信号(28)を信号(30)として出力する切換器(29)と、
該切換器(29)から出力される信号(30)が“0”から“1”へ変化した場合に、その変化率を設定値以下の範囲内に制限する処理を行って変化率補正信号(32)を出力する変化率制限器(31)と、
該変化率制限器(31)から出力される変化率補正信号(32)に基づき出炭量模擬ゲイン(34)を求めて出力する関数発生器(33)と、
該関数発生器(33)から出力される出炭量模擬ゲイン(34)を前記切換器(13)から出力される給炭量(11)の信号(12)に掛け、残炭パージ時にミル(4)から出炭されると予測される出炭量模擬信号(21)を出力する乗算器(35)と、
該乗算器(35)から出力される出炭量模擬信号(21)を前記給炭機(3)からミル(4)へ投入される給炭量(11)に加え、出炭量(23)を出力する加算器(24)と
を備えたことを特徴とする石炭焚ボイラのミル残炭パージ時における出炭量算出装置。During steady operation, the amount of coal feed (11) input from the coal feeder (3) to the mill (4) is output as it is as a signal (12), while during the mill trip, the coal feeder when the coal feeder (3) is stopped. A switch (13) for holding the amount (11) and outputting it as a signal (12) representing the amount of remaining coal;
A signal (26) of “0” output from the signal generator (25) is output as a signal (30) during steady operation, while it is output from the signal generator (27) when the remaining coal purge mill is started after the mill trip. A switch (29) that outputs a signal (28) of "1" as a signal (30);
When the signal (30) output from the switch (29) changes from "0" to "1", a process for limiting the change rate to a range equal to or less than a set value is performed to change the change rate correction signal ( 32) output rate limiter (31),
A function generator (33) for obtaining and outputting a coal output simulation gain (34) based on the change rate correction signal (32) output from the change rate limiter (31);
The coal output simulation gain (34) output from the function generator (33) is multiplied by the signal (12) of the coal supply amount (11) output from the switch (13), and the mill ( A multiplier (35) for outputting a coal output simulation signal (21) predicted to be output from 4);
The coal output simulation signal (21) output from the multiplier (35) is added to the coal supply amount (11) input from the coal feeder (3) to the mill (4), and the coal output (23). And an adder (24) for outputting coal, a coal output calculation device at the time of mill residual coal purge of a coal fired boiler.
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